楊志蘭,鄭驍羿,張文童,賈正平,張 欣,張新平,王文晶,謝永堅(jiān)

(1.南通市白蟻防治管理中心,江蘇南通 226000;2.浙江農(nóng)林大學(xué),浙江杭州 311300)

白蟻是社會(huì)性群居昆蟲(chóng),白蟻的行為活動(dòng)會(huì)給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)巨大的損失,其危害涉及國(guó)民日常生活的方方面面,包括農(nóng)林作物、電纜設(shè)施、水庫(kù)堤壩、房屋建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。目前,我國(guó)白蟻的防治正處在關(guān)鍵時(shí)期,可以利用白蟻個(gè)體間相互梳理的社會(huì)性行為,將化學(xué)物質(zhì)從處理過(guò)的巢穴轉(zhuǎn)移到未處理的巢穴、從處理過(guò)的白蟻轉(zhuǎn)移到未處理的白蟻,以此來(lái)消滅整個(gè)蟻群[1]。氟吡呋喃酮可溶液劑是由韓國(guó)拜耳股份公司開(kāi)發(fā)的一種新型殺蟲(chóng)劑,是一種丁烯酸內(nèi)酯類化合物,用于防治刺吸式口器害蟲(chóng),速效性好,持效期長(zhǎng),對(duì)環(huán)境中非靶標(biāo)生物毒性較低。氟吡呋喃酮含有特殊的藥效基團(tuán)丁烯酸內(nèi)酯,因此具有優(yōu)異的內(nèi)吸及轉(zhuǎn)運(yùn)性能,其被植物體吸收后,可在木質(zhì)部?jī)?nèi)傳導(dǎo),起到全方位保護(hù)作用,可有效防治葉面背部或隱蔽取食的害蟲(chóng),并可通過(guò)抑制昆蟲(chóng)的攝食,進(jìn)而減少依賴?yán)ハx(chóng)介導(dǎo)的病原體傳播[2-3]。目前該藥已經(jīng)在我國(guó)登記,用于防治煙粉虱等番茄作物害蟲(chóng),但其在防治白蟻方面的應(yīng)用鮮見(jiàn)報(bào)道。為此,該研究基于黃胸散白蟻生物學(xué)特性進(jìn)行試驗(yàn),研究新農(nóng)藥氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻成蟲(chóng)生物活性的影響以及在白蟻之間的水平傳遞效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1主要試劑。17%氟吡呋喃酮可溶液劑(韓國(guó)拜耳股份公司生產(chǎn))、生物染色劑尼羅藍(lán)A。

1.1.2供試白蟻。黃胸散白蟻(Reticulitermesflaviceps)采集于浙江農(nóng)林大學(xué)東湖校區(qū),置于實(shí)驗(yàn)室的塑料盒中(45 cm × 25 cm × 25 cm),在溫度(24±2) ℃和相對(duì)濕度(70±5)%的黑暗環(huán)境中飼養(yǎng)。選擇健壯個(gè)體供試。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1氟吡呋喃酮毒力測(cè)試。該試驗(yàn)采用濾紙藥膜法[4],將定性濾紙平放入培養(yǎng)皿中,用蒸餾水將氟吡呋喃酮稀釋成0.40、0.80、1.65、3.30和6.60 μg/mL。用移液槍吸取藥液 1 mL均勻地滴加在各個(gè)培養(yǎng)皿中的濾紙上,對(duì)照組滴加等量蒸餾水。挑選活力強(qiáng)、大小一致的健康工蟻?zhàn)鳛樵囼?yàn)對(duì)象,每組20只工蟻,定時(shí)觀察并記錄各組白蟻死亡數(shù)(用毛筆觸動(dòng)蟲(chóng)體,蟲(chóng)體不動(dòng)的狀態(tài)判定為死亡),并將死蟲(chóng)挑出。試驗(yàn)在(24±2) ℃的黑暗環(huán)境中進(jìn)行,每處理設(shè)置3次重復(fù)。

1.2.2生物染色。將定性濾紙放入用溫水配好的0.1%尼羅藍(lán)A溶液中,溶液需完全浸沒(méi)濾紙15 min,尼羅藍(lán)A不影響白蟻死亡率[5]。將染色的濾紙晾干后,用蒸餾水潤(rùn)濕,直到飽和,然后單獨(dú)放入培養(yǎng)皿中。挑選1 000只左右的白蟻到培養(yǎng)皿,用0.5%尼羅藍(lán)A染色的濾紙喂食白蟻7 d[6],大多數(shù)白蟻蟲(chóng)體變藍(lán),記為授藥白蟻。

1.2.3氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻的水平傳遞效果測(cè)定。參照Bhatta等[7]的方法,分別將90只完全染色的白蟻放入經(jīng)15 mL不同濃度的藥劑完全浸泡過(guò)的60 g沙子中進(jìn)行不同時(shí)間(1、2、4 h)的授藥處理。再將處理完的授藥白蟻置于培養(yǎng)皿中2 min,挑去染藥的沙子,防止影響試驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)上述過(guò)程處理完的授藥白蟻(染色)與健康的受藥白蟻(未染色)每組按10只∶10只的比例混合放入培養(yǎng)皿,放入適量干凈的濾紙供白蟻食用,在(24±2)℃、(85±5)%相對(duì)濕度的黑暗環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn),每天定時(shí)噴灑適量的蒸餾水,仔細(xì)剔除培養(yǎng)皿中的死亡工蟻并觀察記錄每組死亡數(shù),連續(xù)觀察直至試驗(yàn)白蟻全部死亡或白蟻數(shù)量基本保持穩(wěn)定。根據(jù)毒力測(cè)試結(jié)果,共設(shè)3個(gè)濃度(氟吡呋喃酮0.5、1.0、2.0 μg/mL)和3個(gè)處理時(shí)間(1、2、4 h),以及對(duì)照組(蒸餾水處理)。每種濃度和處理時(shí)間重復(fù)3組。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析通過(guò)Microsoft Excel計(jì)算白蟻的平均死亡率、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤等數(shù)據(jù)并分析。使用SPSS 26.0軟件進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)。若方差齊性,則采用單因素(ANOVA)方差分析,并使用鄧肯檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻的毒殺效果由圖1可知,氟吡呋喃酮所設(shè)5個(gè)濃度的平均死亡率均隨著用藥天數(shù)的增加而上升。藥后1 d,5個(gè)濃度的平均死亡率均在10%以下,對(duì)黃胸散白蟻的毒殺效果不明顯;藥后2 d,氟吡呋喃酮在3.30 μg/mL 及以上時(shí),死亡率達(dá)到55%以上,毒殺效果仍不明顯;藥后3 d,各處理組白蟻死亡率均顯著上升;藥后 4 d,5個(gè)濃度下的白蟻死亡率均高于60%,表現(xiàn)出較強(qiáng)的毒殺效果;藥后5 d,氟吡呋喃酮在0.80 μg/mL時(shí),白蟻的死亡率接近100%。經(jīng)分析,氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻的LC50為0.241 μg/mL,毒力回歸方程為y=0.344+0.558x,氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻具有較強(qiáng)的毒力。

注:不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同濃度間顯著差異(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different concentrations at the same time(P<0.05).圖1 氟吡呋喃酮處理下的白蟻死亡率Fig.1 Termite mortality under the treatment of fluoropyrrolidone

2.2 氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻的水平傳遞效應(yīng)由圖2可知,氟吡呋喃酮1 h處理組白蟻的死亡率隨著時(shí)間的增加而增加,在相同的授藥時(shí)間下,受藥白蟻和授藥白蟻的死亡率與藥劑濃度呈正相關(guān)。當(dāng)藥劑濃度為0.5 μg/mL時(shí),授藥白蟻和受藥白蟻的死亡率在5、7、10、14 d時(shí)有顯著差異;當(dāng)藥劑濃度為1.0和2.0 μg/mL時(shí),授藥白蟻和受藥白蟻的死亡率在3、5、7、10、14 d時(shí)有顯著差異,且在上述時(shí)間點(diǎn)的受藥白蟻的死亡率超過(guò)了授藥白蟻,說(shuō)明氟吡呋喃酮在黃胸散白蟻間的傳遞效果明顯。

注:不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同處理間顯著差異(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at the same time(P<0.05).圖2 0.5 μg/mL(A)、1.0 μg/mL(B)和2.0 μg/mL(C)氟吡呋喃酮1 h處理白蟻死亡率Fig.2 Termite mortality after 4-hour treatment with 0.5 μg/mL(A),1.0 μg/mL(B)and 2.0 μg/mL(C)fluoropyrrolidone

由圖3可知,氟吡呋喃酮2 h處理組白蟻的死亡率隨著時(shí)間的增加而增加。當(dāng)藥劑濃度為1.0 μg/mL時(shí),授藥白蟻和受藥白蟻的死亡率在1、3 d時(shí)有顯著差異;在其余濃度和其余時(shí)間點(diǎn)上,授藥白蟻和受藥白蟻的死亡率之間沒(méi)有顯著差異,說(shuō)明藥劑水平傳遞效果較好;當(dāng)藥劑濃度為2.0 μg/mL時(shí),白蟻的死亡率增長(zhǎng)速度較快,說(shuō)明此時(shí)的藥劑濃度對(duì)白蟻的毒殺作用最明顯。

注:不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同處理間顯著差異(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at the same time(P<0.05).圖3 0.5 μg/mL(A)、1.0 μg/mL(B)和2.0 μg/mL(C)氟吡呋喃酮2 h處理白蟻死亡率Fig.3 Termite mortality after 2-hour treatment with 0.5 μg/mL(A),1.0 μg/mL(B)and 2.0 μg/mL(C)fluoropyrrolidone

由圖4可知,氟吡呋喃酮4 h處理組白蟻的死亡率隨著時(shí)間的增加而增加,同時(shí),受藥白蟻死亡率與授藥白蟻死亡率基本持平,甚至超過(guò)授藥白蟻死亡率,說(shuō)明氟吡呋喃酮在黃胸散白蟻間的傳遞效果明顯。當(dāng)氟吡呋喃酮藥劑濃度為1.0 μg/mL時(shí),傳遞效果最明顯。在0.5 μg/mL時(shí),延長(zhǎng)授藥時(shí)間對(duì)授藥白蟻每日死亡率的增長(zhǎng)速度有明顯促進(jìn)作用,但對(duì)受藥白蟻每日死亡率的影響并不顯著。以上結(jié)果說(shuō)明當(dāng)藥劑濃度高于一定水平時(shí),延長(zhǎng)授藥時(shí)間可以提高氟吡呋喃酮對(duì)白蟻的毒殺作用,但對(duì)白蟻間的傳遞作用并無(wú)明顯影響。

注:不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同處理間顯著差異(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at the same time(P<0.05).圖4 0.5 μg/mL(A)、1.0 μg/mL(B)和2.0 μg/mL(C)氟吡呋喃酮4 h處理白蟻死亡率Fig.4 Termite mortality after 4-hour treatment with 0.5 μg/mL(A),1.0 μg/mL(B)and 2.0 μg/mL(C)fluoropyrrolidone

綜上所述,氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻具有一定的毒殺活性,在一定范圍內(nèi),藥劑濃度的增加對(duì)白蟻水平傳遞作用具有明顯促進(jìn)作用。

3 結(jié)論與討論

研究表明,藥劑濃度和處理時(shí)間對(duì)白蟻毒殺效果具有明顯影響。研究結(jié)果顯示,0.8 μg/mL氟吡呋喃酮處理黃胸散白蟻5 d后,白蟻的死亡率接近100%,氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻的LC50為0.241 μg/mL。因此,氟吡呋喃酮對(duì)黃胸散白蟻有一定的毒殺活性。

前期研究表明,氟蟲(chóng)腈和氯蟲(chóng)腈在沙地中有明顯的水平轉(zhuǎn)移[8-9],該研究中的氟吡呋喃酮也有類似的效果。同時(shí),藥劑在白蟻間水平傳遞主要取決于授藥時(shí)間和藥劑濃度。當(dāng)氟吡呋喃酮藥劑濃度高于0.5 μg/mL時(shí),其在黃胸散白蟻間的水平傳遞效果明顯。氟吡呋喃酮在1.0 μg/mL時(shí)表現(xiàn)出較高的水平傳遞效果;在2.0 μg/mL時(shí),授藥白蟻的死亡率隨著時(shí)間的增加而明顯上升,但是對(duì)其族群間的傳遞效果作用不明顯。有研究表明授藥白蟻的快速死亡或異常的行為變化可能會(huì)趨避受藥白蟻[10]。因此,導(dǎo)致更高死亡率和行為變化的濃度實(shí)際上可能阻礙了毒素從授藥白蟻轉(zhuǎn)移到受藥白蟻。此外,授藥白蟻和受藥白蟻的比例對(duì)于有效地將毒素轉(zhuǎn)移給白蟻種群也起著重要作用。有研究表明,2.5 ng氟蟲(chóng)腈局部應(yīng)用的最大水平傳遞至少需要處理40%的白蟻種群[11];該研究中授藥白蟻和受藥白蟻的比例為50%,滿足此要求。除了授藥白蟻和受藥白蟻的比例在毒力作用和水平傳遞間的作用外,授藥白蟻和受藥白蟻的數(shù)量對(duì)死亡率的影響也很重要。研究表明,50只白蟻中20%授藥白蟻的死亡率顯著高于20只白蟻中20%授藥白蟻的死亡率[12]。

氟吡呋喃酮由于其結(jié)構(gòu)新穎、與現(xiàn)有的新煙堿類殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性等特點(diǎn),自上市以來(lái)便成為新農(nóng)藥創(chuàng)制研究的熱點(diǎn)[13]。氟吡呋喃酮在白蟻間表現(xiàn)出水平傳遞現(xiàn)象,可將其應(yīng)用于白蟻防治。由于授藥白蟻傳遞藥劑效率也與白蟻的種群密度有關(guān)[12],因此在進(jìn)行誘殺時(shí)需要考慮白蟻的種群密度;另外,該試驗(yàn)是在室內(nèi)進(jìn)行的,在野外的情況還需進(jìn)一步試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。